在制造业中数控加工技术占有重要地位，是机械加工现代化的关键技术和主要基础，还是在发展军事工业上的重要战略技术。在数控加工中采用加工过程控制技术，不仅有利于提升数控加工设备的制造能力，而且能产生重大经济效益。在数控加工的过程中，切削力等复杂的物理因素影响加工安全、质量和效率。而现在普遍的数控技术还只限于几何运动控制，对这些复杂的物理因素则还未涉及。因此，本文将针对开放式的数控系统通过增加在线切削力控制模块来优化数控系统的性能，减小切削力因素对加工精度的影响。首先，通过对平底立铣刀在五轴数控机床上铣削加工的过程中刀具的受力及走刀特性分析，建立了在刀具坐标系下刀具变形模型和局部坐标系下的刀具变形与加工精度的关系模型。还建立了刀具坐标系下的刀具变形到局部坐标系下的转换关系模型。介绍了在线切削力测量的原理和方法，实现了数字低通滤波器对切削力的滤波处理。由于切削力是在工件坐标系下测量的，因此，本文建立了工件坐标系到刀具坐标系的转换关系。基于模糊控制理论及切削力的经验公式，提出了模糊控制与预测控制相结合的在线切削力控制策略。建立了在线切削力控制算法及软件的整体结构，并采用C++语言在Visual Studio2010软件环境下实现了在线切削力控制系统，此系统具有切削力显示，数据保存，数字低通滤波，系统参数设置和切削力控制功能。最后，通过采用原始的切削力数据对在线切削力控制系统软件的滤波模块和切削力控制模块进行了分析验证，结果表明本文建立的在线切削力控制系统具有一定的控制能力。